Patent ES-2827311-T3 (ES)
Title: Sistema híbrido de almacenamiento de energía de bajo coste
Inventor: KAVEHPOUR HOSSEIN
IPC: F01K23/06
Filed: 2016-09-08
Granted: 2021-05-20
Abstract: Un sistema híbrido de almacenamiento de energía (100; 200; 210; 220) que comprende: un controlador (102) configurado para estar conectado operativamente a una o más fuentes de energía externas (90); un compresor (104) de aire en comunicación por señales con el controlador (102) y conectado operativamente a al menos una de la una o más fuentes de energía externas (90); un tanque de almacenamiento de energía de aire comprimido (CAES) (106) conectado de manera fluida para recibir aire comprimido del compresor (104) de aire, en el que el tanque CAES (106) está configurado además para liberar un flujo de aire a través de una primera válvula de control (CV1) que está en comunicación por señales con el controlador (102); un sistema de recuperación de energía, que comprende (i) un primer intercambiador de calor (121) conectado de manera fluida para recibir un flujo de aire relativamente caliente del compresor (104) de aire, (ii) un segundo intercambiador de calor (126) conectado de manera fluida para recibir un flujo de aire relativamente frío del tanque CAES (106), (iii) un depósito (122) de fluido frío, (iv) un depósito (123) de fluido caliente, (v) una primera bomba (124) en comunicación por señales con el controlador (102), y (vi) una segunda bomba (125) en comunicación por señales con el controlador (102); en el que la primera bomba (124) está configurada para bombear fluido de transmisión de calor desde el depósito (122) de fluido frío, a través del primer intercambiador de calor (121), y hasta el depósito (123) de fluido caliente, y en el que, además, la segunda bomba (125) está configurada para bombear fluido de transmisión de calor desde el depósito (123) de fluido caliente, a través del segundo intercambiador de calor (126), y hasta el depósito (122) de fluido frío; en el que el controlador (102) está configurado para controlar las bombas primera y segunda (124, 125) de manera que el flujo de aire frío del tanque CAES (106) se calienta en el segundo intercambiador de calor (126) mediante el fluido de transmisión de calor; caracterizado por que el sistema híbrido de almacenamiento de energía (100; 200; 210; 220) comprende además: un empalme (130) de flujo configurado para añadir un flujo auxiliar de aire caliente al flujo de aire calentado en el segundo intercambiador de calor (126) para producir un flujo de aire combinado; un recuperador (140) conectado de manera fluida para recibir el flujo de aire combinado, y conectado de manera fluida para recibir un flujo de aire de escape de una turbina de potencia (160) de manera que el flujo de aire de escape precalienta en el recuperador (140) el flujo de aire combinado; un sistema de almacenamiento de energía térmica a alta temperatura (HTES) (110; 211) en comunicación por señales con el controlador (102) y que comprende (i) un material de alta temperatura y alta capacidad calorífica (HTHHC) (114; 214), (ii) un canal de flujo (117; 213) a través del material HTHHC (114; 214) configurado para recibir al menos una parte del flujo de aire combinado del recuperador (140), y (iii) medios (112; 212) para calentar el material HTHHC (114; 214) con al menos una de dicha una o más fuentes de energía externas (90), en el que el flujo de aire combinado recibido desde el recuperador (140) se calienta en el sistema HTES (110; 211); un turbocompresor (150) configurado para recibir el flujo combinado calentado a fin de producir el flujo auxiliar de aire caliente; en el que la turbina de potencia (160) está configurada para recibir el flujo combinado calentado del turbocompresor (150) y para utilizar el flujo recibido a fin de producir energía de salida, y para expulsar el flujo de aire de escape al recuperador (140). p